【研究领域】：生物与医药

【成果概述】：聚乳酸以其良好的生物可降解性被誉为是21世纪最具发展前景的绿色高分子材料。D-乳酸共混能显著提高聚乳酸材料的使用性能，拓宽其应用领域，此外D-乳酸还是多种手性材料的合成前体。针对目前D-乳酸发酵制备过程中产量低、周期长等缺陷，本团队通过多种诱变选育技术，获得D-乳酸高产菌株；剖析菌株发酵代谢的关键酶及代谢网络的调控规律，解除菌株D-乳酸发酵的关键负调控因子；通过载体材料、固定化方式及固定化发酵产酸调控机制的研究，构建高效的纤维床固定化细胞发酵体系，最终实现规模化的聚合级D-乳酸高效发酵制备。

【技术状态】：技术攻关和演示验证

【先进程度】：国内先进水平

【技术特点】：本团队通过多种诱变选育技术，获得D-乳酸高产菌株；剖析菌株发酵代谢的关键酶及代谢网络的调控规律，解除菌株D-乳酸发酵的关键负调控因子；通过载体材料、固定化方式及固定化发酵产酸调控机制的研究，构建高效的纤维床固定化细胞发酵体系，最终实现规模化的聚合级D-乳酸高效发酵制备。

【技术指标】：葡萄糖为碳源，1）碳酸钙为中和剂，90h内，D-乳酸产量>125g/L，转化率92%，光学纯度99.5%；2）氢氧化钠为中和剂，72h内，D-乳酸产量>110g/L，转化率87%，光学纯度98.2%；通过碳源流加，最终D-乳酸产量达145g/L，光学纯度98.8%；3）纤维床固定化生产D-乳酸，40h内，D-乳酸产量>130g/L，转化率96%，光学纯度98.5%，经30批次以上连续生产，产酸性能稳定。

【应用概况】：聚乳酸具有良好的生物可降解性、热塑性，是目前唯一在成本和性能上可与石油基塑料竞争的生物基高分子材料。但传统以L-乳酸为原料制备的聚乳酸耐热性低、力学强度及韧性差。D-乳酸共混能显著提高聚乳酸材料的耐热性能，增强其韧性和强度，将极大的拓宽聚乳酸材料的应用领域。此外D-乳酸还是多种手性材料的合成前体，以D-乳酸为前体合成的芳氧丙酸类除草剂比L-乳酸合成的高出10倍以上，日本达伊塞尔公司和德国赫司特公司分别以D-乳酸为原料生产了骠马和威霸为代表的旋光性除草剂。以D-乳酸原料还可以制备乳酸甲酯、R-1,2-丙二醇等乳酸衍生物。

【专利状态】：目前申请发明专利3项，获授权2项。

【合作方式】：技术开发

【预期效益】：待补充

【项目负责人】：何冰芳

【评价与获奖】：待补充

【联系方式】：吕凤兰，殷绚，025-58139211，lvflnjut@163.com